CN207274303U - 一种车辆轮胎爆胎预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆轮胎爆胎预警装置，包括轮胎状态检测单元、数据处理单元、爆胎预警显示单元，所述的轮胎状态检测单元连接数据处理单元，用于检测轮胎的状态数据并将数据送入到数据处理单元；所述的数据处理单元连接爆胎预警显示单元，所述的数据处理单元根据轮胎状态数据判断是否发出轮胎爆胎预警，所述的爆胎预警显示单元用于显示、发出报警信号。本实用新型的优点在于：通过检测轮胎的情况，能够及时发现可能存在的爆胎状态，及时发出报警信息，给驾驶员足够的时间处理，减少爆胎对驾驶者生命财产的危害；在检测到可能存在爆胎时，通过汽车车身控制器控制汽车行驶速度，减少在汽车轮胎异常情况下行驶过快造成的安全隐患，提高安全系数。

Description

一种车辆轮胎爆胎预警装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及一种车辆轮胎预警装置。

背景技术

随着汽车的普及，汽车进入了普通家庭中，很多普通家庭并没有相关的汽车基础知识，车辆驾驶人员对车辆状态及原理并不了解，也没有定期检查轮胎状态的习惯。如果轮胎出现问题，轻则影响正常的使用，重则在行驶过程中发生轮胎爆炸的严重后果，造成交通事故，给人们的生命财产带来损害。现有技术在汽车中设置的胎压传感器可以在一定程度上起到报警作用，但对于爆胎预警来说，仅仅通过胎压传感器是无法准确安全的提供预警信息的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种车辆轮胎爆胎预警装置，能够检测轮胎存在的爆胎异常情况，及时给出一些警示信息，减少轮胎爆胎对驾驶人员的影响。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种车辆轮胎爆胎预警装置，包括轮胎状态检测单元、数据处理单元、爆胎预警显示单元，其中，

所述的轮胎状态检测单元连接数据处理单元，用于检测轮胎的状态数据并将数据送入到数据处理单元；

所述的数据处理单元连接爆胎预警显示单元，所述的数据处理单元根据轮胎状态数据判断是否发出轮胎爆胎预警，所述的爆胎预警显示单元用于显示、发出报警信号。

所述的轮胎状态检测单元包括胎压传感器，所述的胎压传感器用于检测轮胎胎压数据并送入至数据处理单元中，所述的数据处理单元根据胎压阈值判断是否发出预警控制信号至爆胎预警显示单元或者数据处理单元根据胎压数据判断是否存在周期性的胎压降低，并在胎压周期性的降低的情况下发出控制信号至报警显示单元。

所述的轮胎状态检测单元包括声音采集单元、音频信号处理装置，所述的声音采集单元用于采集轮胎与地面摩擦产生的声音信号，所述的声音采集单元连接音频信号处理装置，所述的音频信号处理装置连接数据处理单元。

所述的音频信号处理装置包括滤波器、模数转换器、数字信号处理器，所述的滤波器连接声音采集单元用于滤除采集的声音中的噪音；所述的滤波器连接模数转换器，将滤波后的模拟声音信号转换成数字信号；所述的模数转换器输出端连接数字信号处理器，所述的数字信号处理器连接数据处理单元。

所述的轮胎状态检测单元包括轮胎磨损检测单元，所述的轮胎磨损检测单元用于检测轮胎的磨损程度，其与数据处理单元连接，用于在轮胎磨损程度达到设定阈值时向数据处理单元发出信号。

所述的爆胎预警显示单元包括显示屏、报警器。

所述的数据处理单元连接车速传感器，所述的数据处理单元在发出爆胎预警信号后，控制刹车系统动作以控制车速在设置的车速阈值内。

所述的数据处理单元为车身控制器。

本发明的优点在于：通过检测轮胎的情况，能够及时发现可能存在的爆胎状态，及时发出报警信息，给驾驶员足够的时间处理，减少爆胎对驾驶者生命财产的危害；在检测到可能存在爆胎时，通过汽车车身控制器控制汽车行驶速度，减少在汽车轮胎异常情况下行驶过快造成的安全隐患，提高驾乘人员的安全系数；通过检测轮胎的多种数据来达到预警的目的，检测的轮胎状态包括轮胎被异物穿刺、鼓包、磨损、胎压等数据，在发现其中任一数据出现异常时，及时发出预警信号，从而减少可能存在的爆胎情况，进而减少爆胎引起的事故。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明轮胎预警装置原理框图；

图2为本发明爆胎检测单元原理图.

上述图中的标记均为：1、轮胎状态检测单元；2、数据处理单元；3、轮胎预警显示单元；4、车速传感器；5、声音采集单元；6、音频信号处理装置；7、胎压传感器；8、轮胎磨损检测单元。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，一种车辆轮胎爆胎预警装置，包括轮胎状态检测单元、数据处理单元、爆胎预警显示单元，轮胎状态检测单元连接数据处理单元，数据处理单元与爆胎预警显示单元连接；轮胎状态检测单元用于检测轮胎的状态数据，并将数据送入到数据处理单元；数据处理单元根据轮胎状态数据判断是否存在爆胎的可能，若轮胎数据异常即存在轮胎报警，此时数据处理单元发出控制信号至爆胎预警显示单元用于显示及发出报警信号。

轮胎存在爆胎包括如下四种情况：

一、轮胎被异物穿刺导致胎内气压急剧下降造成爆胎；

二、轮胎被异物扎入，但未穿刺时，短时间内不会爆胎，但存在爆胎隐患；

三、轮胎产生鼓包造成的爆胎隐患；

四、轮胎磨损达到一定程度时造成的爆胎隐患；

上述四个方面均会造成轮胎爆胎，因此在日常的轮胎报警预警时，需要分别对上述四个方面你进行检测、分析、判断最后给予预警。

针对第一、第三中情况，这里采用胎压传感器来时间爆胎预警检测。即轮胎胎压检测单元包括采用胎压传感器实现，用于检测第一、第二中情况产生的爆胎预警胎压。

关于第一种情况，异物刺穿会导致胎内气压急剧降低，因此可通过监测胎内气压判断是否存在气压急剧下降，而且在气压下降到低于设定安全值时，此时发出报警信号。胎压传感器用于检测轮胎胎压数据并送入至数据处理单元中，数据处理单元根据胎压阈值判断是否发出预警控制信号至爆胎预警显示单元，这里可采用最低安全阈值，当达到最低安全阈值时，说明胎压异常降低到了最低安全阈值，此时轮胎存在或者已经发生了爆胎，应当发出爆胎预警控制信号至爆胎预警显示单元。

针对第三种情况，这里也是采用胎压传感器检测轮胎胎压数据，这里第二种情况，轮胎胎压不会低于设定的安全阈值，而是以一定周期的出现胎压下降到某一值，因为在气压鼓包时，当鼓包处接地时，气压会由于出现降低，当轮胎转动到鼓包与地不接触时，胎压上升恢复到正常水平，即通过检测是否有周期性的胎压下降或降低来判断是否存在轮胎鼓包引起的爆胎可能。这里胎压传感器实时检测轮胎的胎压数据，数据处理单元实时分析胎压数据，分析胎压峰值，判断是否存在周期性的胎压数据下降情况，若存在发出控制信号至爆胎预警显示单元，通过爆胎预警显示单元来发出报警信号。

针对第二种情况，轮胎被异物扎入，但未刺穿时，短时间内不会爆胎，但存在爆胎隐患，通过监测轮胎与地面摩擦时是否存在有规律的敲击音实现对异物扎入的监测；因为扎入物一般为硬物，扎入物与地面接触、摩擦的响声与橡胶材质轮胎明显不一样，又因为轮胎转动为轮周运动，因此异物与地面摩擦响声必定存在一定规律或周期。检测该种情况下的爆胎预警的实施例为：轮胎状态检测单元包括声音采集单元、音频信号处理装置，声音采集单元用于采集轮胎与地面摩擦产生的声音信号，声音采集单元连接音频信号处理装置，音频信号处理装置连接数据处理单元。

音频信号处理装置包括滤波器、模数转换器、数字信号处理器，滤波器连接声音采集单元用于滤除采集的声音中的噪音；滤波器连接模数转换器，将滤波后的模拟声音信号转换成数字信号；模数转换器输出端连接数字信号处理器，数字信号处理器连接数据处理单元。数字信号处理器对传来的声音信号进行分析处理，根据声波波形峰值判断是否爆胎预警。

声音采集单元才采用声音传感器、麦克风、拾音器等声音采集元件采集轮胎与地面摩擦残生的声音信号，声音信号经滤波器滤除噪音信号，如车内的发动机声音、旁边车辆的声音，滤波后的声音通过模数转换器将声音转换成数字信号后送入数字信号处理器中进行处理，分析声音信号的波形，数字信号处理器中安装声音分析软件，分析声音的波形，判断是否存在周期性的波峰峰值，数字信号处理器根据预设阈值判断是否存在波峰，当波峰峰值大于阈值时，判断此时为波峰，当连续周期性出现波峰时，此时可能存在第二种爆胎可能，数字信号处理器发出控制信号至数据处理单元，以控制数据处理单元发出控制信号至爆胎预警显示单元种。

第四种情况下，由于长时间使用，轮胎磨损达到一定程度时，此时轮胎的康压能力下降，容易发生爆胎，需及时更换轮胎或者检测轮胎，这种情况下，需要对轮胎的磨损情况进行检测，在磨损情况达到设定的磨损程度时，发出报警信号。其中一种实施例为：采用轮胎磨损检测单元检测轮胎的磨损程度，其与数据处理单元连接，用于在轮胎磨损程度达到设定阈值时向数据处理单元发出信号。轮胎磨损检测单元的实现方式有多种，其中一种实施例为：轮胎磨损检测单元包括GPS模块、单片机处理模块、GPS模块用于检测汽车行驶的位置，将数据发送至单片机处理模块，当汽车在路面上行驶时，GPS模块会记录行驶的轨迹，当某一段距离单片机处理模块检测到该段距离处于直线行驶时，获取里程传感器内的轮胎转动圈数，根据GPS位置计算行驶距离，通过距离除以圈数即可得到真是的轮胎周长，当磨损大于设置安全值时，发出预警信号。这里不用里程传感器内的里程数据，是因为里程数据内的里程时根据圈数乘以轮胎理论的周长，实际上轮胎已经磨损了，所以实际行驶里程通过GPS来记录位移。

数据处理单元采用汽车车载的车身控制器来实现控制爆胎预警显示单元报警、显示。爆胎预警显示单元包括报警器、显示器，用于分别发出报警信号和显示报警信号。

数据处理单元连接车速传感器，数据处理单元在发出爆胎预警信号时，控制汽车刹车系统工作以控制车速在设置的车速阈值内，因为当发出爆胎预警后，若仍大于一定车速的行驶极易在发生爆胎时无法控制车辆，造成严重的交通事故，因此在发出爆胎预警后通过发出控制信号至汽车的刹车系统来实现刹车减速，使车速保持在设定的车速阈值范围内，如阈值可以设置为30KM/h，从而保证即使在没有即使处理爆胎预警时，在低速行驶下能够减少爆胎带来的汽车无法控制的情况，减少驾驶人忽略预警信号造成的爆胎产生的事故。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆轮胎爆胎预警装置，其特征在于：包括轮胎状态检测单元(1)、数据处理单元(2)、爆胎预警显示单元(3)，其中，

所述的轮胎状态检测单元(1)连接数据处理单元(2)，用于检测轮胎的状态数据并将数据送入到数据处理单元(2)；

所述的数据处理单元(2)连接爆胎预警显示单元(3)，所述的数据处理单元(2)根据轮胎状态数据判断是否发出轮胎爆胎预警，所述的爆胎预警显示单元(3)用于显示、发出报警信号。

2.如权利要求1所述的一种车辆轮胎爆胎预警装置，其特征在于：所述的轮胎状态检测单元(1)包括胎压传感器(7)，所述的胎压传感器(7)用于检测轮胎胎压数据并送入至数据处理单元(2)中，所述的数据处理单元(2)根据胎压阈值判断是否发出预警控制信号至爆胎预警显示单元(3)或者数据处理单元(2)根据胎压数据判断是否存在周期性的胎压降低，并在胎压周期性的降低的情况下发出控制信号至报警显示单元(3)。

3.如权利要求1所述的一种车辆轮胎爆胎预警装置，其特征在于：所述的轮胎状态检测单元(1)包括声音采集单元(5)、音频信号处理装置(6)，所述的声音采集单元(5)用于采集轮胎与地面摩擦产生的声音信号，所述的声音采集单元(5)连接音频信号处理装置(6)，所述的音频信号处理装置(6)连接数据处理单元(2)。

4.如权利要求3所述的一种车辆轮胎爆胎预警装置，其特征在于：所述的音频信号处理装置(6)包括滤波器、模数转换器、数字信号处理器，所述的滤波器连接声音采集单元用于滤除采集的声音中的噪音；所述的滤波器连接模数转换器，将滤波后的模拟声音信号转换成数字信号；所述的模数转换器输出端连接数字信号处理器，所述的数字信号处理器连接数据处理单元(2)。

5.如权利要求1所述的一种车辆轮胎爆胎预警装置，其特征在于：所述的轮胎状态检测单元(1)包括轮胎磨损检测单元(8)，所述的轮胎磨损检测单元(8)用于检测轮胎的磨损程度，其与数据处理单元(2)连接，用于在轮胎磨损程度达到设定阈值时向数据处理单元(2)发出信号。

6.如权利要求1-5任一所述的车辆轮胎爆胎预警装置，其特征在于：所述的爆胎预警显示单元(3)包括显示屏、报警器。

7.如权利要求1-5任一所述的车辆轮胎爆胎预警装置，其特征在于：所述的数据处理单元(2)连接车速传感器(4)，所述的数据处理单元(2)在发出爆胎预警信号时，控制汽车刹车系统工作以控制车速在设置的车速阈值内。

8.如权利要求1所述的一种车辆轮胎爆胎预警装置，其特征在于：所述的数据处理单元(2)为车身控制器。